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罕见婴儿癫痫的潜在治疗靶点确定
【字体: 大 中 小 】 时间:2023年02月23日 来源:AAAS
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塔夫茨大学医学院和生物医学科学研究生院的一项新研究表明,婴儿出生后不久大脑中某些抑制性神经元的死亡时间可能至少部分归咎于婴儿痉挛综合征(ISS),这是一种罕见但破坏性的癫痫形式,最常在4至8个月大的时候发生,但也可能在出生后几周内出现,直到4或5岁。
塔夫茨大学医学院和生物医学科学研究生院的一项新研究表明,婴儿出生后不久大脑中某些抑制性神经元的死亡时机可能部分归咎于婴儿痉挛综合征(ISS)——这是一种罕见但破坏性的癫痫形式,通常在4至8个月大的时候发生,但也可能在出生后几周内出现,直到4或5岁。对小鼠的研究提出了一个潜在的新治疗靶点,为将来的早期诊断和治疗——发现并预防与该综合征相关的一些损伤——带来了希望。这项研究发表在1月30日的《神经科学杂志》上。
每年约有2000至2500例婴儿痉挛综合征新病例被诊断出来。在大多数情况下,婴儿看起来发育正常,直到他们出现癫痫发作,看起来像身体突然向前弯曲,胳膊和腿变硬。有些婴儿在伸展胳膊和腿时会弓起背。有些人每天会发作多次次。婴儿痉挛通常在五岁时停止,但会被其他类型的癫痫发作所取代。患有这种疾病的婴儿和儿童经常有异常的脑电图(EEGs),严重的神经功能障碍,患自闭症的风险更高。癫痫发作的早期治疗可以改善结果,但大多数现有的治疗方法都是无效的,并可能导致包括失明在内的严重并发症
神经元平衡法
对这种疾病的研究主要集中在参与控制大脑中两种神经元(兴奋性神经元和抑制性神经元)之间平衡的各种途径所起的作用。大脑中的大多数神经元都是兴奋性的,它们激活其他神经元并产生电信号来驱动大脑功能。抑制性神经元则抑制神经元放电。
虽然婴儿痉挛综合征ISS的分子原因还没有很好地定义,但在多个小鼠模型中已经涉及到中断的抑制性GABA能神经网络发育。GABA (γ -氨基丁酸)中间神经元是中枢神经系统中主要的抑制性神经元,在认知功能、信息整合与处理等多种过程中发挥着关键作用。GABA神经元间活动的功能失调会破坏大脑皮层兴奋性神经元和抑制性神经元的平衡。
研究人员确定了几个与婴儿痉挛综合征相关的基因,所有这些基因都与b-连环蛋白信号通路有关,有助于调节大脑中兴奋性和抑制性神经元的平衡。作者解释说:“在正常的大脑发育过程中,产生了太多的抑制性中间神经元,但随后又消失了。”“研究表明,过度的中间神经元死亡似乎与与ISS相关的痉挛发生在同一时间。”
塔夫茨大学的科学家们将研究重点放在小鼠模型中的b-catenin信号通路上。这些小鼠表现出与人类自闭症谱系障碍相对应的智力障碍和行为异常。小鼠的皮质小白蛋白阳性中间神经元的发育和功能发生了改变,这些神经元是中枢神经系统中最大的一类GABA能抑制性神经元。研究表明,重要的可能是抑制性神经元细胞死亡的时间,而不仅仅是它发生的事实。“如果抑制性神经元死亡得太快,兴奋性神经元就会失控。”
“我们看到,兴奋性神经元活动的水平在所有年龄段都有所增加,”该研究的主要作者Rachael F. Ryner博士指出,“但兴奋性神经元和抑制性神经元之间的相互作用异常复杂。因为我们看到一些治疗方法对一些儿童有效,但不是全部,我们相信ISS确实有广泛的原因。”
这项新研究提出了无数的问题。如果科学家们发现了一种或多种导致抑制性神经元过早死亡的机制,是否可以减缓或适当地控制这一过程,以防止至少一些ISS病例的发展,或者至少将ISS相关的损害降至最低?由于多个基因似乎参与了ISS的发展,是否应该进行基因筛查以确定有风险的婴儿?最后,那些有风险的人能否在生命早期接受专门的脑电图检查,以检测异常的大脑活动,并在永久性损伤发生之前提供成功的治疗?